Suponiendo que se refiere a un océano líquido de agua que los seres suficientemente adaptados podrían potencialmente nadar completamente, tendría que ser pequeño porque el agua cuando se comprime lo suficiente se convierte en hielo, o bien, para tener un núcleo caliente, que podría tener poco después de la formación. , o ser calentado por las mareas. Y estoy tomando el líquido como agua en lugar de, por ejemplo, nitrógeno líquido o helio líquido, o líquidos orgánicos como metano, etano, etc.
Entonces, primero, el caso más fácil, si no necesitas que tenga suficiente gravedad para mantener una atmósfera, no veo por qué no. Básicamente quieres un cometa grande, en una órbita que lo mantenga permanentemente líquido. Podríamos crear un mundo así artificialmente en nuestro sistema solar con una mega ingeniería desviando un cometa a la órbita correcta alrededor del Sol.
Sin embargo, a menos que agreguemos algo extra a la imagen, no duraría mucho. El problema es que el agua se evapora rápidamente en el vacío.
Cálculo sangrado
Con una temperatura superficial de 273.15 ° K (0 ° C) y utilizando la ecuación para la pérdida de masa de agua líquida en un vacío de
(pe / 7.2) * sqrt (M / T) kg / m² / seg
(ecuación 3.26 – compare los resultados de cálculo aquí: Física de vacío moderna )
donde M es la masa molar, 0.018 kg para agua, T es la temperatura en kelvin, pe es la presión de vapor, que para agua a 0 ° C (273.15 ° K) es 611.3 Pa, ( presión de vapor de agua a 0 ° C ), así que al poner todos esos en la fórmula obtenemos:
(611.3 / 7.2) * sqrt (0.018 / 295) = 0.663 kg / m² / seg .
Por lo tanto, pierde aproximadamente 57 metros por día de espesor de agua líquida expuesta al vacío, o aproximadamente 20.9 kilómetros de espesor de agua por año. La tasa de pérdida aumenta si la temperatura aumenta y es 2.495 kg / m2 / seg a 295 k, o 22 C. Eso es 215.6 metros por día y 78.6 km por año.
Entonces, un cometa de agua líquida no duraría mucho tiempo. Eso es a menos que reciba una afluencia constante de otros cometas que le traen más agua.
PLANETA MÁS GRANDE CON GRAVEDAD SIGNIFICATIVA
¿Qué sucede si el objeto es lo suficientemente grande como para retener agua líquida durante largos períodos de tiempo?
Eso solo es posible si tiene al menos suficiente gravedad para retener una cantidad significativa de atmósfera, incluso si la atmósfera es solo vapor de agua u oxígeno (después de la disociación del agua por radiación).
~ Pero entonces, seguramente tendrá un núcleo de hielo sólido. En ese caso, si el agua también es salada, bien podría tener un patrón tipo “sándwich de club” de capas alternas de hielo y agua, como se sugiere para Ganímedes, de varios tipos de hielo, con algunos de ellos “nevando hacia arriba”
Imágenes de: Posible ‘Moonwich’ de Hielo y Océanos en Ganímedes (Concepto del Artista) y para papel, ver la estructura interna de Ganímedes, incluida la termodinámica de los océanos de sulfato de magnesio en contacto con hielo
Pero incluso Ganímedes no es lo suficientemente grande como para retener una atmósfera permanente para proteger la capa superficial del agua. Su diámetro es de 5,268 km, por lo que si se acerca lo suficiente al Sol como para tener una capa superficial permanentemente líquida, y si no hubiera atmósfera para protegerlo, desaparecería por completo en 67 años.
Sin embargo, podría generar una atmósfera temporal, ya que el agua se evaporó. Su gravedad es similar a la de la Luna.
¿Podemos terraformar la luna? Si es así, ¿qué tan difícil es? ¿Es posible con la tecnología actual, y cuáles son los principales desafíos que podríamos enfrentar al terraformar?
Entonces, usando un cálculo de esa respuesta, si lo golpeas con un cometa de 164 km de diámetro, tendrás suficiente material para una atmósfera que duraría 10,000 años. Dado que el volumen sube como el cubo, eso significa que con una atmósfera de presión similar, una luna del tamaño de Ganímedes podría durar 10,000 * (5,268 / 164) ^ 3 = 331 millones de años antes de evaporarse por completo si crea una atmósfera de presión terrestre . Y la atmósfera consistiría en vapor de agua y oxígeno, por lo que también podría ser transpirable, especialmente si de alguna manera puede introducir algo de nitrógeno como gas amortiguador.
Necesitaría un cálculo más detallado aquí para averiguar cuánta presión de la atmósfera realmente se acumularía a través de la evaporación del agua. Pero la pérdida de masa sería similar a la Luna terraformada, incluso si tuviera una atmósfera de mayor presión.
Pero eso todavía no es bueno si quieres que el núcleo sea líquido por completo.
OTRA SOLUCIÓN – “OCÉANO SUCIO” CON ORGÁNICOS
Sin embargo, hay otra solución. Si está dispuesto a hacerlo artificialmente, puede cubrir toda la superficie de un cometa pequeño con un líquido de baja densidad que también tiene una baja presión de evaporación.
De hecho, los cometas son ricos en materia orgánica de todos modos, por lo que si pudieras llevar un cometa a la distancia correcta del Sol, no demasiado lejos, no demasiado cerca, entonces, al derretirse, se desarrollaría una capa de escoria como esa. Y eso también podría ser habitable, con orgánicos y un océano rico en oxígeno también, debido a procesos similares a los que hacen que el océano de Europa sea rico en oxígeno.
Los compuestos orgánicos con una alta tasa de evaporación desaparecerían, dejando solo aquellos con una baja tasa de evaporación, y tal vez también capas sólidas.
Entonces, si está de acuerdo con que su planeta sea un pequeño objeto del tamaño de un cometa, y su agua puede estar un poco “sucia” con compuestos orgánicos, lo que significa que también puede soportar la vida, diría que sí, parece posible. Entonces, ¿qué tan grande puede ser?
EJEMPLO DE EUROPA
El océano de Europa puede tener hasta 100 km de espesor, con una capa superficial de 10 a 30 km de espesor.
En base a eso, podría tener un planeta menor hecho de hielo, de 260 km de diámetro, y que consiste enteramente en agua, creo, con una capa superficial de fluidos iónicos orgánicos o una escoria de compuestos orgánicos en forma sólida flotando en la superficie. Eso podría durar miles de millones de años.
Eso hace que sea aproximadamente del mismo tamaño que 88 Thisbe
Vesta dobla ese diámetro
Vesta, Ceres y la Luna a escala a 20 km por px
Solo estoy usando las cifras para Europa y la profundidad de su océano subsuperficial, que se mantiene líquido mediante el calentamiento de las mareas, y suponiendo que la situación es similar, por lo que esta es solo una estimación aproximada, ya que dependería de lo que tenga a modo de Una fuente de energía para mantener caliente su planeta o luna. Con solo calentar la superficie, seguramente el centro se enfriaría eventualmente.
El calentamiento de las mareas podría ser una forma de mantener su planeta líquido al igual que para Europa, por lo que si logra que orbita un Júpiter caliente, esos son planetas como Júpiter que terminan en órbitas cercanas a su sol, y bien pueden tener líquido. lunas de agua
INFLUJO CONSTANTE DE COMETAS
Otra solución, sin la capa de líquidos iónicos o similar, es tener un flujo constante de cometas para reponer el agua. Me imagino algunos escenarios donde eso podría funcionar, por ejemplo, poco después de la formación de un sistema solar. También podría funcionar durante un tiempo más adelante en una estrella enana blanca con material introducido a través de la destrucción de su nube Oort y los efectos perturbadores de un planeta adicional, vea Nuestro sistema solar podría perder uno o más de sus gigantes gaseosos miles de millones de años en El futuro, y eso también ayudaría a mantenerlo caliente. En una situación así, tal vez incluso un planeta menor bastante grande se mantendría lo suficientemente caliente como para mantenerse líquido por completo. Pero la capa delgada de calentamiento de mareas + superficie me parece la solución más fácil.
RESUMEN
En resumen, creo que este escenario podría existir en la naturaleza, si no te importa tener un océano rico en materia orgánica, cubierto con una capa delgada de materia orgánica, y convertirlo en una luna en órbita alrededor de un gigante gaseoso en lugar de un planeta en solo, para ayudar a mantenerlo líquido a través del calentamiento de las mareas, y tal vez alrededor del tamaño de 88 Thisbe
Esto es solo una estimación aproximada. Sería interesante si alguien hiciera un trabajo al respecto, ¿alguien tiene?
¿Sería posible un mundo de agua líquida del tamaño de Vesta o incluso Ceres, con calentamiento de marea para mantenerlo caliente? ¿Puede un Júpiter caliente tener una luna de hielo puro? (No veo por qué no si se formó lo suficientemente lejos de su estrella anfitriona originalmente, pero sería interesante saber qué tan probable es).
Alternativamente, podría ser posible si el mundo se mantiene caliente y líquido por los impactos de numerosos cometas, tal vez durante bastante tiempo en las primeras etapas de la formación de un sistema solar.
DISCUSIÓN DE INTERCAMBIO DE PILAS Y EPISODIO DE VOYAGER DE STAR TREK
Vea también la discusión de intercambio de pila aquí, donde acabo de agregar esta respuesta (una copia del texto original que escribí aquí)
¿Podría existir un planeta hecho completamente de agua?
La pregunta original allí está motivada por una historia en Star Trek Voyager sobre un planeta hecho completamente de agua con el agua impedida de escapar por un “campo de contención”
Treinta días (episodio)
